无线数据传输系统设计 (毕业设计76页、23547字)
摘要：随着社会的发展和进步，人类活动越来越依赖于通信技术提供的服务，无线通信技术以其快捷方便，可以移动等特性，受到人们的高度关注，得以快速发展。人们对于无线通信技术的要求也越来越高，积极跟踪分析各种无线通信技术具有紧迫的现实意义，本课题就是在这样的背景下提出的。本文研究对比了各种短距离无线通信技术和计算机外设接口，介绍了一种基于蓝牙技术的PC机间无线数据通信系统。该系统以PC机为控制器，以爱立信公司的ROK 101 008蓝牙模块作为无线收发芯片，来实现两台PC机之间的数据传输。文中详细描述了基于该蓝牙模块和RS232接口的无线数据通信接口, 对所使用的HCI指令的格式和功能也做了简略介绍，并给出了其软硬件设计原理及实现过程。该系统设计成本低，数据传输速度快,可靠性高,体积小,功能易扩展,传输距离在10米以内。
关键词：无线数据传输；蓝牙技术；ROK 101 008；RS-232接口
Design of wireless data transmission system
Abstract: With the social development, human’s activities more and more depend on communication service. Wireless communication attracts our attention and develops rapidly for its shortcut, convenience and removable characteristic. The human’s request to the wireless communication is higher. So there is a practical significance to analyze various wireless communication technologies actively. This topic is raised under such a background. This paper have studied and compared various short-range wireless communication technology and computer peripheral interface and introduces a bluetooth wireless data communication system based on PC. This system takes PC as its controller and take Ericsson company's ROK 101 008 bluetooth module as wireless communication chip to achieve data transmission between two PC. This paper describes wireless communication interface in detail based on the bluetooth module and RS-232 interface. A brief introduction about the HCI instruction form and its function is also made. The hardware and software principle of design and its realization process are also given in the paper. The cost of the system design is low, data transmission speed is quick, its reliability is high, its volume is small, the function is easy to expand and its transmitting range is 10 meters.
Keywords: Wireless data transmission, Bluetooth technology, ROK 101 008, RS-232 interface
目 录
第1章 绪 论 1
1.1 课题背景、目的及意义 1
1.1.1 课题的背景 1
1.1.2 课题的目的及意义 2
1.2 论文的主要工作和安排 2
第2章 短距离无线通信技术选取 3
2.1 短距离无线通信概论 3
2.2 主流短距离无线通信技术介绍 3
2.2.1 IEEE802.11标准 3
2.2.2 HomeRF标准 4
2.2.3 红外(IrDA)技术 5
2.2.4 蓝牙(Bluetooth)技术标准 5
2.3 几种短距离无线通信技术的比较 6
2.4 本设计无线通信技术的选取 7
2.5 本章小结 8
第3章 系统总体方案设计 9
3.1 设计要求分析 9
3.2 系统方案设计 9
3.2.1 PC机接口选择 9
3.2.2 无线收发模块的选择 12
3.3 本章小结 15
第4章 系统硬件设计 16
4.1 硬件组成 16
4.2 蓝牙模块电路设计 16
4.2.1 蓝牙芯片结构说明 17
4.2.2 ROK 101 008模块特性概述 18
4.2.3 蓝牙模块与电压转换芯片的连接 20
4.3通信接口电路设计 20
4.3.1 RS-232接口单元电路 20
4.3.2 接口电路的具体实现 21
4.4电源电路设计 22
4.5 本章小结 23
第5章 系统软件设计 24
5.1 软件设计总体构架 24
5.2 蓝牙主机控制器接口（HCI） 24
5.2.1 HCI概述 24
5.2.2 HCI分组类型 25
5.2.3 HCI UART传输层 26
5.3 无线通信的过程 26
5.3.1 数据传输的具体实现 26
5.3.2 PC机间数据传输流程 31
5.4 本章小结 33
第6章 系统调试 34
6.1 计算机辅助设计 34
6.1.1 设计软件介绍 34
6.1.2 硬件电路原理图设计 34
6.1.3 PCB设计 34
6.2 软件编程 35
6.2.1 MSComm控件 35
6.2.2 编程步骤 35
6.3 系统测试 36
6.3.1 测试方案 36
6.3.2 测试内容及过程 37
6.4 本章小结 38
总 结 39
致 谢 41
参考文献 42
附录1 系统电路原理图 44
附录2 系统PCB图 45
附录3 数据传输源代码 46
第1章 绪 论
1.1 课题背景、目的及意义
1.1.1 课题的背景
进入二十一世纪以来，微电子技术的不断进步极大地瑞动了计算机和通信设备的普及和迅猛发展，PC机、掌上电脑、移动电话、无绳电话等进入人们日常的生活和工作中，成为人们生活中不可缺少的一部分。在这些设备之间传送文件时往往是通过线缆来进行，有线网络速度快，数据流量大可靠性强，对于基本固定的设备来说无疑是比较理想的选择，的确在实际应用中也达到了比较满意的效果，但同时有线网络布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动等缺点越发突出。在向往自由和希望随时随地进行通信的今天，人们逐渐把目光转向了无线通信方式，无线通信技术在特殊的工作环境中有许多优点：对于分散、移动的控制对象可以方便的实现相互间的数据通信；对于物理布线困难的地方，采用无线通信技术可以节省大量财力；对于需要组网的以太网、令牌网等有线通信系统，选择无线通信技术可以避免大量的布线工作，同时也避免了有线网由于线路故障而导致系统瘫痪的弊病。以上这些优点使得无线通信除了弥补有线手段的不足外，还为数据通信用户提供了更加方便更高层次的服务，即移动中不间断的数据通信。虽然目前无线通信在整个数据通信中所占的比例还比较小，但它的发展势头很强。是人们普遍看好的下一个通信技术热点。
无线通信系统又可以大致分为远距离无线通信系统和近距离无线通信系统，我本次设计的是基于PC机的无线通信系统，传输距离在10米以内，因此属于短距离的无线通信系统。目前，短距离无线通信在人们的生活中扮演越来越重要的角色，它能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备，并且能够成功地简化以上这些设各与因特网之间的通信，从而使这些现代通信设各与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。通俗讲无线通信技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备，不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线上因特网。其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电，组成一个巨大的无线通信网络。特别是将无线通信技术和单片机控制技术相结合以后，应用前景更加广阔。可广泛应用于报警和安全系统、自动测试系统、遥控装置、车辆安全检测系统、电信终端等领域。
1.1.2 课题的目的及意义
本课题的设计要求是：我这次的选题要求是在研究无线数据传输技术的基础上，完成一个基于PC机的无线数据通信系统设计，要求点对点和点对多点之间能够实现文字、图片和语音等数据的实时传输，传输距离在10米以内。
作为一名通信专业的学生选择这样一个毕业设计的题目，有助于深化我对无线通信技术的认识和掌握，进一步熟悉和掌握相关软件的使用方法，对自己的亲自动手操作能力会有极大的提高。通过对短距离无线通信系统的设计，我的专业水准将有极大提高，这对我以后的学习和工作会有莫大的帮助。
1.2 论文的主要工作和安排
目前，许多短距离无线通信系统采用的是红外无线通信技术，但采用这种技术的设备，可移动性不高，在障碍物较多是地方通信效果难以让人满意。相比而言，射频技术具有较大优势，无线射频穿透能力强，不易被阻挡，收发距离也更远。本文在分析一些现有的短距离无线通信技术的基础上，介绍一种基于射频技术的PC机无线通信系统，文章详细介绍了该系统的硬软件设计工作，给出了系统的电路原理图，并对系统调试予以分析。
论文安排：
第1章 绪论
第2章 介绍一些主流的短距离无线通信技术，并依据设计要求选择适当的技术
第3章 分析短距离PC机无线数据传输系统，给出总体方案设计，并根据系统需求对关键芯片进行选择，并详细介绍这些芯片的功能
第4章 介绍PC机无线数据传输系统的硬件设计，具体讲解系统各模块的设计及其功能
第5章 简要介绍系统的软件设计思想
第6章 系统调试
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